CN111187950A - 6系铝合金及其制备方法，移动终端 - Google Patents

6系铝合金及其制备方法，移动终端 Download PDF

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Abstract

本发明属于铝合金技术领域，尤其涉及一种6系铝合金，包含有0.7～1.1wt％的镁，0.5～1.1wt％的硅，0.5～1.0wt％的铜，0＜锰≤0.15wt％，0＜铁≤0.1wt％，0＜铬≤0.1wt％，0＜钛≤0.05wt％，小于等于0.05wt％的锌，以及余量的铝，其中，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.25wt％，Mn和Fe的总质量百分含量为0.02～0.2wt％。本发明6系铝合金，具有优异的抗拉伸强度、屈服强度等力学性能，同时具有塑性好，耐腐蚀性强，焊接加工性能好等特性。

Description

6系铝合金及其制备方法，移动终端
技术领域
本发明属于铝合金技术领域，尤其涉及一种6系铝合金及其制备方法，一种移动终端。
背景技术
6系铝合金由于具有较高的强度，且相对于7系铝合金具有更好的塑性、耐腐蚀性以及焊接加工性能，因此被广泛的应用于军用及民用各领域。该系合金的主要强化方式有：固溶强化、时效强化和晶粒细化强化。在一些现有技术中，通过控制6系铝合金的等轴晶粒尺寸，细化晶粒尺寸，提升铝合金材料的屈服强度，但该方法对6系铝合金屈服强度仅能提高到300MPa左右，仍是常规6系铝合金可达到的强度。在另一些现有技术中，通过提高Mg、Si、Cu主合金元素的含量以及提高Mn、Cr、Zr微量元素的含量，来提高强化相的含量，从而提高铝合金材料的屈服强度达到400MPa。但添加过多的Mg、Si、Cu元素，将在材料中形成大量的粗大Mg2Si相，不利于后续该相的充分溶解。而提高微量元素的含量，容易形成大量的含Fe相，降低材料塑性或者疲劳性能，且增加制造成本。此外，一味的增加Mg、Si、Cu及微量Mn、Cr、Zr元素，也会对材料其他性能如导热性能、阳极性能等产生不利的影响。因此，目前针对6系铝合金材料的屈服强度、拉伸强度等力学性能仍有待进一步提。
发明内容
本发明的目的在于提供一种6系铝合金材料，旨在解决现有6系铝合金材料屈服强度、拉伸强度等力学性能较差，限制了6系铝合金材料的在5G通信等领域的应用的技术问题。
本发明的另一目的在于提供一种6系铝合金材料的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种移动终端。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种6系铝合金材料，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含如下质量百分含量的组分：
Figure BDA0002380572840000021
余量为Al；其中，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.25wt％，Mn和Fe的总质量百分含量为0.02～0.2wt％。
优选地，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含如下质量百分含量的组分：
Figure BDA0002380572840000022
余量为Al；其中，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.15wt％，Mn和Fe的总质量百分含量为0.02～0.1wt％，且Mn和Fe的总质量百分含量不为0.1wt％。
优选地，所述6系铝合金材料中包含等轴晶组织和纤维状组织。
优选地，，所述等轴晶组织和所述纤维状组织的体积比为1：(0.5～1.5)。
优选地，所述6系铝合金材料的屈服强度大于430MPa，拉伸强度大于440MPa。
相应地，一种6系铝合金材料的制备方法，包括步骤：按如权利要求1～4任一所述的6系铝合金材料中金属元素含量获取金属原料组分，铸锭后依次进行均质处理、冷却处理、挤压处理和时效处理，得到6系铝合金材料。
优选地，所述均质处理的步骤包括：将铸锭后的金属材料在温度为570～580℃的条件下保温2～10小时；和/或，
所述冷却处理的步骤包括：将均质处理后的金属材料在3～8小时内冷却至300℃以下；和/或，
所述挤压处理的步骤包括：将冷却处理后的金属材料以挤压棒温度为510～580℃，挤压速度为3～5米/分钟，出口温度为520～570℃的条件进行挤压处理；和/或，
所述时效处理的步骤包括：将挤压处理后的金属材料在温度为170～200℃的条件下保温2～24小时。
优选地，将铸锭后的金属材料在温度为570～580℃的条件下保温2～10小时的步骤包括：将铸锭后的金属材料在2～12小时内升温至480～540℃保温2～6小时；然后升温至540～570℃保温4～10小时；再升温至570～580℃保温2～10小时。
相应地，一种移动终端，所述移动终端包含有上述的6系铝合金材料，或者包含有上述方法制备的6系铝合金材料。
优选地，所述移动终端为基于5G通信技术的移动终端。
本发明提供的6系铝合金材料包含有0.7～1.1wt％的镁，0.5～1.1wt％的硅，0.5～1.0wt％的铜，0＜锰≤0.15wt％，0＜铁≤0.1wt％，0＜铬≤0.1wt％，0＜钛≤0.05wt％，小于等于0.05wt％的锌，以及余量的铝，其中，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.25wt％，Mn、Cr、Ti和Fe的总质量百分含量为0.02～0.2wt％。本发明6系铝合金材料中0.7～1.1wt％的镁，0.5～1.1wt％的硅是主要的强化元素，在合金中形成Mg2Si强化相，若镁、硅含量过高，则易导致合金中形成大量超过基体固溶度的Mg2Si相，不但不能提升合金材料的强度，反而会降低材料的疲劳、断裂性能、阳极氧化等性能；若镁、硅含量过低，则无法有效提升材料的强化效果。其中，0.5～1.0wt％的铜既能提高合金材料的固溶强化效果和时效强化效果，还对合金材料加工硬化能力的提高有较大的帮助，并且能够确保合金材料的抗腐蚀性能，提高合金材料的稳定性，延长使用寿命。若添加过多的铜，则易造成材料耐腐蚀性能的下降；若铜含量过低，则无法有效提升合金材料的固溶强化效果、时效强化效果以及加工硬化能力等。其中，0＜锰≤0.15wt％，0＜铬≤0.1wt％，0＜钛≤0.05wt％，0＜铁≤0.1wt％，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.25wt％，Mn和Fe的总质量百分含量为0.02～0.2wt％，通过锰、铬、钛、铁的相互协同作用，细化、控制合金材料中晶粒组织，使合金材料中除包含常规的等轴晶组织外，还包含有纤维状组织，通过纤维状组织与等轴晶组织的复合作用，一方面，显著提高合金材料沿纤维方向上的力学性能；另一方面，不同类型的晶粒组织间存在残余应力，在加工制造时能够增加晶粒内部的亚晶粒程度，进一步细化晶粒；并且材料在塑性变形时不同类型晶粒间的畸变加剧以及位错间的相互干扰，会阻止位错的运动，从而增大合金材料的塑性变形抗力，提高合金材料的抗拉伸强度、屈服强度等力学性能。另外，本发明铝合金还具有塑性好，耐腐蚀性强，焊接加工性能好等特性。
本发明提供的6系铝合金材料的制备方法，获取上述特定配比的6系铝合金材料原料组分后，铸锭，然后依次进行均质处理、冷却处理、挤压处理和时效处理，便可制得具有优异的屈服强度、抗拉伸强度等机械力学性能的6系铝合金材料，且制备方法简单，操作灵活方便，适用于工业化大规模生产和应用。
本发明提供的移动终端，由于包含有上述塑性好，耐腐蚀性强，焊接加工性能好，且具有优异的机械力学性能的6系铝合金材料，其屈服强度大于430MPa，拉伸强度大于440MPa，因而使移动终端具有优异的抗外界冲击能力，稳定性好，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的6系铝合金的晶相组织形貌图。
图2是本发明实施例2提供的6系铝合金的晶相组织形貌图。
图3是本发明实施例3提供的6系铝合金的晶相组织形貌图。
图4是本发明实施例4提供的6系铝合金的晶相组织形貌图。
图5是本发明实施例5提供的6系铝合金的晶相组织形貌图。
图6是本发明实施例6提供的6系铝合金的晶相组织形貌图。
图7是本发明对比例1提供的铝合金的晶相组织形貌图。
图8是本发明对比例2提供的铝合金的晶相组织形貌图。
图9是本发明对比例3提供的铝合金的晶相组织形貌图。
图10是本发明对比例4提供的铝合金的晶相组织形貌图。
图11是本发明对比例5提供的铝合金的晶相组织形貌图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
本发明实施例提供了一种6系铝合金材料，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含如下质量百分含量的组分：
Figure BDA0002380572840000061
余量为Al；其中，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.25wt％，Mn和Fe的总质量百分含量为0.02～0.2wt％。
本发明实施例提供的6系铝合金材料包含有0.7～1.1wt％的镁，0.5～1.1wt％的硅，0.5～1.0wt％的铜，0＜锰≤0.15wt％，0＜铁≤0.1wt％，0＜铬≤0.1wt％，0＜钛≤0.05wt％，小于等于0.05wt％的锌，以及余量的铝。其中，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.25wt％，Mn和Fe的总质量百分含量为0.02～0.2wt％。本发明实施例6系铝合金材料中0.7～1.1wt％的镁，0.5～1.1wt％的硅是主要的强化元素，在合金中形成Mg2Si强化相，若镁、硅含量过高，则易导致合金中形成大量超过基体固溶度的Mg2Si相，不但不能提升合金材料的强度，反而会降低材料的疲劳、断裂性能、阳极氧化等性能；若镁、硅含量过低，则无法有效提升材料的强化效果。其中，0.5～1.0wt％的铜既能提高合金材料的固溶强化效果和时效强化效果，还对合金材料加工硬化能力的提高有较大的帮助，并且能够确保合金材料的抗腐蚀性能，提高合金材料的稳定性，延长使用寿命。若添加过多的铜，则易造成材料耐腐蚀性能的下降；若铜含量过低，则无法有效提升合金材料的固溶强化效果、时效强化效果以及加工硬化能力等。其中，0＜锰≤0.15wt％，0＜铬≤0.1wt％，0＜钛≤0.05wt％，0＜铁≤0.1wt％，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.25wt％，Mn和Fe的总质量百分含量为0.02～0.2wt％，通过锰、铬、钛、铁的相互协同作用，细化、控制合金材料中晶粒组织，使合金材料中除包含常规的等轴晶组织外，还包含有纤维状组织，通过纤维状组织与等轴晶组织的复合作用，一方面，显著提高合金材料沿纤维方向上的力学性能；另一方面，不同类型的晶粒组织间存在残余应力，在加工制造时能够增加晶粒内部的亚晶粒程度，进一步细化晶粒；并且材料在塑性变形时不同类型晶粒间的畸变加剧，位错间的相互干扰会阻止位错的运动，从而增大合金材料的塑性变形抗力，提高合金材料的抗拉伸强度、屈服强度等力学性能。另外，本发明铝合金还具有塑性好，耐腐蚀性强，焊接加工性能好等特性。
具体地，6系铝合金材料中，0＜钛≤0.05wt％能够起到细化铸态晶粒尺寸的作用，但添加过多的Ti则会在组织中形成大量富集的含Ti相，降低材料的挤压成型性能。0＜锰≤0.15wt％，0＜铬≤0.1wt％，主要起细化或者控制变形晶粒组织的目的，其原理为Mn、Cr形成弥散的析出相，控制变形过程中晶粒的迁移，进而控制材料的晶粒结构，并且含Mn的弥散相尺寸通常要小于含Cr的弥散相，通过锰、铬不同尺寸的弥散相的相互掺杂，对合金材料的晶粒尺寸和结构有更好的控制作用。若锰、铬含量过高，则合金材料组织中形成大量的弥散相会恶化材料的加工性能，降低材料的机械力学性能。Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.25wt％，该含量的锰、铬和钛对合金材料的晶粒结构和尺寸有更好的控制作用。通过0＜铁≤0.1wt％与锰、铬和钛的共同作用，能够进一步调节、改变晶粒结构，Mn和Fe的总质量百分含量控制在0.02～0.2wt％，可使合金材料同时包含有等轴晶组织和纤维状组织，通过纤维状组织与等轴晶组织的复合作用，提升合金材料的机械力学性能。其中，锌≤0.05wt％，通过控制合金中锌元素的含量，有效确保了合金材料的耐腐蚀性能，若金属锌含量过高则合金材料的耐腐蚀性能下降。
在一些实施例中，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含如下质量百分含量的组分：
Figure BDA0002380572840000081
余量为Al；其中，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.15wt％，Mn和Fe的总质量百分含量为0.02～0.1wt％，且Mn和Fe的总质量百分含量不为0.1wt％。本发明实施例通过进一步调节铝合金材料中各金属元素的比例，从而进一步优化了合金材料的晶粒组织结构和晶粒大小，使合金材料有更优异的屈服强度、抗拉伸强度等机械力学性能，且塑性好，耐腐蚀性强，焊接加工性能好，应用范围广。
在一些实施例中，所述6系铝合金材料中包含等轴晶组织和纤维状组织，所述等轴晶组织和所述纤维状组织的体积比为1：(0.5～1.5)。本发明实施例提供的所述6系铝合金材料包含体积比为1：(0.5～1.5)等轴晶组织和纤维状组织，通过该配比的纤维状组织与等轴晶组织的复合作用，增加晶粒内部的亚晶粒程度，进一步细化晶粒，阻止晶粒组织的位错运动，从而增大合金材料的塑性变形抗力，提高合金材料的抗拉伸强度、屈服强度等力学性能。
本发明上述各实施例提供的所述6系铝合金材料的屈服强度大于430MPa，拉伸强度大于440MPa，具有优异的机械力学性能，且塑性好，耐腐蚀性强，焊接加工性能好，应用领域广泛，尤其适用于移动终端领域，如：基于5G通信技术的移动终端，可作为移动终端的壳体材料，与目前柔性显示曲面等技术配合度高，可更好的保护移动终端，提高其抗外界冲击的能力，延长使用寿命。
本发明实施例提供的6系铝合金材料可以通过下述方法制备获得。
本发明实施例还提供了一种6系铝合金材料的制备方法，包括步骤：按上述任一实施例的6系铝合金材料中金属元素含量获取金属原料组分，铸锭后依次进行均质处理、冷却处理、挤压处理和时效处理，得到6系铝合金材料。
本发明实施例提供的6系铝合金材料的制备方法，获取上述特定配比的6系铝合金材料原料组分后，铸锭，然后依次进行均质处理、冷却处理、挤压处理和时效处理，便可制得具有优异的屈服强度、抗拉伸强度等机械力学性能的6系铝合金材料，且制备方法简单，操作灵活方便，适用于工业化大规模生产和应用。
在一些实施例中，所述均质处理的步骤包括：将铸锭后的金属材料在温度为570～580℃的条件下保温2～10小时。本发明实施例通过均质处理促进铸态组织中Mg2Si的溶解，为后续的时效强化提供组织准备，均质的升温方式可以采用单级或多级的方式。
在一些具体实施例中，将铸锭后的金属材料在温度为570～580℃的条件下保温2～10小时的步骤包括：将铸锭后的金属材料在2～12小时内升温至480～540℃保温2～6小时；然后升温至540～570℃保温4～10小时；再升温至570～580℃保温2～10小时。本发明实施例均质处理采用三阶梯度升温的方式，能够在不同升温过程中分阶段的溶解不同熔点相，避免过烧现象，提高材料性能。
在一些实施例中，所述冷却处理的步骤包括：将均质处理后的金属材料在3～8小时内冷却至300℃以下。本发明实施例冷却处理过程中金属材料在3～8小时内冷却至300℃以下，有效防止了金属间Mg2Si等化合物在冷却过程中析出，如果冷却过慢，则容易析出较大的Mg2Si相，影响晶粒结构和尺寸，降低材料的机械力学性能。
在一些实施例中，所述挤压处理的步骤包括：将冷却处理后的金属材料以挤压棒温度为510～580℃，挤压速度为3～5米/分钟，出口温度为520～570℃的条件进行挤压处理。本发明实施例通过调节控制挤压过程中挤压棒温度、挤压速度、出口温度等条件，为金属材料后续的时效过程中提供组织准备，其中，若挤压棒温低于510℃，则易造成出口温度较低，材料力学性能低；而高于580℃，则使得材料过烧倾向增大，材料难以成型。挤压速度的控制主要为了保证生产效率及控制Mg2Si相在挤压过程中的析出，以3-15米/分钟为宜。出口温度的控制主要为了控制材料的力学性能及控制Mg2Si相的析出，低于520℃，材料力学性能不足且组织中存在大量未溶解Mg2Si相，而高于565℃，则易造成晶粒组织粗大及材料开裂。
在一些实施例中，所述时效处理的步骤包括：将挤压处理后的金属材料在温度为170～200℃的条件下保温2～24小时。本发明实施例通过将挤压处理后的金属材料在温度为170～200℃的条件下保温2～24小时，在时效过程中析出纳米级别的Mg2Si相，形成等轴晶组织和纤维状组织的复合晶粒结构，提高材料的力学性能。若温度过高，则材料很容易过时效，造成力学性能不足；若温度过低，则容易造成欠时效，亦造成力学性能不足。时效时间对力学性能的影响也非常显著，若时间过短，则造成欠时效，若时间过长，则造成过时效，在以上范围进行时效时，方可时材料获得较好的力学性能。
在一些具体实施例中，6系铝合金材料的制备方法包括步骤：
S10.以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含金属元素的如下质量百分含量获取原料组分：
Figure BDA0002380572840000111
余量为Al；其中，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.25wt％，Mn和Fe的总质量百分含量为0.02～0.2wt％。
S20.将铸锭后的金属材料在2～12小时内升温至480～540℃保温2～6小时；然后升温至540～570℃保温4～10小时；再升温至570～580℃保温2～10小时。
S30.将均质处理后的金属材料在3～8小时内冷却至300℃以下。
S40.将冷却处理后的金属材料以挤压棒温度为510～580℃，挤压速度为3～5米/分钟，出口温度为520～570℃的条件进行挤压处理.
S50.所述时效处理的步骤包括：将挤压处理后的金属材料在温度为170～200℃的条件下保温2～24小时。
本发明上述各实施例制备的6系铝合金材料的屈服强度大于430MPa，拉伸强度大于440MPa，具有优异的机械力学性能，且塑性好，耐腐蚀性强，焊接加工性能好，应用领域广泛。尤其适用于移动终端领域，如：基于5G通信技术的移动终端，可作为移动终端的壳体材料，与目前柔性显示曲面等技术配合度高，可更好的保护移动终端，提高其抗外界冲击的能力，延长使用寿命。
相应地，本发明实施例还提供了一种移动终端，包含有上述的6系铝合金材料。
本发明实施例提供的移动终端，由于包含有上述塑性好，耐腐蚀性强，焊接加工性能好，且具有优异的机械力学性能的6系铝合金材料，其屈服强度大于430MPa，拉伸强度大于440MPa，因而使移动终端具有优异的抗外界冲击能力，稳定性好，使用寿命长。
在一些具体实施例中，所述移动终端为基于5G通信技术的移动终端，本发明上述各实施例提供的6系铝合金材料不但具有较好的塑性、耐腐蚀性以及焊接加工性能，而且具有优异的机械力学性能，屈服强度大于430MPa，拉伸强度大于440MPa，可满足当前基于5G通信技术的移动终端对合金材料的高性能需求，并且与柔性显示曲面等技术配合度高，可更好的保护移动终端，提高其抗外界冲击的能力，延长使用寿命。
为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例6系铝合金材料及其制备方法的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
实施例1
一种6系铝合金材料，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含质量百分含量的组分：Mg 0.7wt％，Si 1.1wt％，Cu 1.0wt％，Mn 0.10wt％，Cr 0.10wt％,Ti0.05wt％，Fe 0.10wt％，Zn 0.05wt％。
制备步骤：首先铸锭进行均匀化退火：在580℃保温10h，然后均质棒进入冷却室，8h内冷却至300℃以下，然后进行挤压：挤压棒温510℃，挤压速度15米/分钟，出口温度565℃；进行时效处理175℃保温24h。
实施例2
一种6系铝合金材料，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含质量百分含量的组分：Mg 1.1wt％，Si 0.5wt％，Cu 0.5wt％，Mn 0.01wt％，Cr 0.05wt％,Ti0.04wt％，Fe 0.02wt％，Zn 0.02wt％。
制备步骤：首先铸锭进行均匀化退火：在570℃保温2h，然后均质棒进入冷却室，3h内冷却至300℃以下，然后进行挤压：挤压棒温580℃，挤压速度3米/分钟，出口温度520℃；进行时效处理200℃保温2h。
实施例3
一种6系铝合金材料，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含质量百分含量的组分：Mg 1wt％，Si 0.8wt％，Cu 0.7wt％，Mn 0.08wt％，Cr 0.03wt％,Ti 0.04wt％，Fe 0.04wt％，Zn 0.02wt％。
制备步骤：首先铸锭进行均匀化退火：在575℃保温8h，然后均质棒进入冷却室，6h内冷却至300℃以下，然后进行挤压：挤压棒温560℃，挤压速度8米/分钟，出口温度540℃；进行时效处理180℃保温12h。
实施例4
一种6系铝合金材料，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含质量百分含量的组分：Mg 0.95wt％，Si 0.75wt％，Cu 0.65wt％，Mn 0.12wt％，Cr 0.02wt％,Ti0.03wt％，Fe 0.04wt％，Zn 0.01wt％。
制备步骤：首先铸棒先以12h的升温时间升到535℃进行第一阶保温6h，然后再随炉升温至568℃进行第二阶保温10h，接着随炉升温至570℃进行第三阶保温10h，然后均质棒进入冷却室，5h内冷却至300℃以下，然后进行挤压；挤压棒温562℃，挤压速度9米/分钟，出口温度545℃；进行时效处理185℃保温12h。
实施例5
一种6系铝合金材料，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含质量百分含量的组分：Mg 0.95wt％，Si 0.75wt％，Cu 0.65wt％，Mn 0.02wt％，Cr 0.02wt％,Ti0.03wt％，Fe 0.05wt％，Zn 0.01wt％。
制备步骤：首先铸锭进行均匀化退火：铸棒先以2h的升温时间升到480℃进行第一阶保温2h，然后再随炉升温至540℃进行第二阶保温4h，接着随炉升温至580℃进行第三阶保温2h，然后均质棒进入冷却室，5h内冷却至300℃以下，然后进行挤压：挤压棒温555℃，挤压速度7米/分钟，出口温度540℃；进行时效处理175℃保温16h。
实施例6
一种6系铝合金材料，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含质量百分含量的组分：Mg 0.95wt％，Si 0.75wt％，Cu 0.65wt％，Mn 0.02wt％，Cr 0.02wt％,Ti0.03wt％，Fe 0.05wt％，Zn 0.01wt％。
制备步骤：首先铸锭进行均匀化退火：铸棒先以5h的升温时间升到530℃进行第一阶保温5h，然后再随炉升温至565℃进行第二阶保温4h，接着随炉升温至575℃进行第三阶保温8h，然后均质棒进入冷却室，4h内冷却至300℃以下，然后进行挤压：挤压棒温555℃，挤压速度7米/分钟，出口温度540℃；进行时效处理175℃保温16h。
对比例1
一种铝合金材料，以所述铝合金材料的总质量为100％计，包含质量百分含量的组分：Mg 1.2wt％，Si 0.5wt％，Cu 0.3wt％，Mn 0.40wt％，Cr 0.16wt％,Ti 0.12wt％，Fe0.18wt％；Zr 0.2wt％，Zn 0.31wt％。
制备步骤：首先铸锭进行均匀化退火，以6h的升温时间升到550℃进行保温12h，然后均质棒进入冷却室，6h内冷却至200℃以下，然后进行挤压：挤压棒温540℃，挤压速度8米/分钟，出口温度550℃；进行时效处理180℃保温8h。
对比例2
一种铝合金材料，以所述铝合金材料的总质量为100％计，包含质量百分含量的组分：Mg 1.05wt％，Si 0.80wt％，Cu 0.85wt％，Mn 0.15wt％，Cr 0.01wt％,Ti 0.03wt％，Fe0.20wt％；Zr 0wt％，Zn 0.01wt％。
制备步骤：首先铸锭进行均匀化退火，以6h的升温时间升到550℃进行保温12h，然后均质棒进入冷却室，6h内冷却至200℃以下，然后进行挤压：挤压棒温540℃，挤压速度8米/分钟，出口温度550℃；进行时效处理180℃保温8h。
对比例3
一种铝合金材料，以所述铝合金材料的总质量为100％计，包含质量百分含量的组分：Mg 1.2wt％，Si 0.5wt％，Cu 0.3wt％，Mn 0.40wt％，Cr 0.16wt％,Ti 0.12wt％，Fe0.18wt％；Zr 0.2wt％，Zn 0.31wt％。
制备步骤：首先铸锭进行均匀化退火，以4h的升温时间升到510℃进行第一阶保温4h，然后再随炉升温至568℃进行第二阶保温7h，接着随炉升温至580℃进行第三阶保温7h，然后均质棒进入冷却室，5h内冷却至200℃以下，然后进行挤压：挤压棒温560℃，挤压速度6米/分钟，出口温度550℃；进行时效处理180℃保温12h。
对比例4
一种铝合金材料，以所述铝合金材料的总质量为100％计，包含质量百分含量的组分：Mg 1wt％，Si 0.6wt％，Cu 0.2wt％，Mn 0.05wt％，Cr 0.22wt％,Ti 0.03wt％，Fe0.60wt％；Zn 0.01wt％。
制备步骤：首先铸锭进行均匀化退火，以4h的升温时间升到510℃进行第一阶保温4h，然后再随炉升温至568℃进行第二阶保温7h，接着随炉升温至580℃进行第三阶保温7h，然后均质棒进入冷却室，5h内冷却至200℃以下，然后进行挤压：挤压棒温560℃，挤压速度6米/分钟，出口温度550℃；进行时效处理180℃保温12h。
对比例5
一种铝合金材料，以所述铝合金材料的总质量为100％计，包含质量百分含量的组分：Mg 1.2wt％，Si 0.7wt％，Cu 0.2wt％，Mn 0.10wt％，Cr 0.1wt％,Ti 0.12wt％，Fe0.18wt％。
制备步骤：首先铸锭进行均匀化退火，以6h的升温时间升到550℃进行保温12h，然后均质棒进入冷却室，6h内冷却至200℃以下，然后进行挤压：挤压棒温540℃，挤压速度8米/分钟，出口温度550℃；进行时效处理180℃保温8h。
进一步的，为了验证本发明实施例1～6制备的6系铝合金材料进步性，本发明对实施例1～6制备的6系铝合金材料以及对比例1～5制备的铝合金材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率等力学性能根据GB/T228—2010《金属材料拉伸试验室温试验方法》进行了测试，测试结构如下表1所示：
表1
Figure BDA0002380572840000161
由上述测试结果可知，本发明实施例1～6提供的6系铝合金材料的屈服强度均大于430MPa，拉伸强度大于440MPa，就有优异的机械力学性能。如对比例1～5所示，当改变合金材料中某些金属的百分含量，或者增加其他微量元素时，铝合金材料的屈服强度、拉伸强度等力学性能均显著下降。
进一步地，本发明测试例通过金相显微镜对实施例1～6(附图1～6)和对比例1～5(附图7～11)制得的铝合金材料的晶相组织的形貌进行的观测，如附图1～11所示，本发明实施例1～6制得的铝合金材料中同时包含有纤维状的晶相组织和等轴晶相组织，而对比例1～5的合金材料中仅含有等轴晶粒组织，本发明实施例通过对铝合金组分及工艺的控制，可以使得合金材料形成纤维状的晶相组织，为合金材料提供了额外的亚晶强化效果，从而有效提高了合金材料的机械力学性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种6系铝合金材料，其特征在于，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含如下质量百分含量的组分：
Figure FDA0002380572830000011
余量为Al；其中，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.25wt％，Mn和Fe的总质量百分含量为0.02～0.2wt％。
2.如权利要求1所述的6系铝合金材料，其特征在于，以所述6系铝合金材料的总质量为100％计，包含如下质量百分含量的组分：
Figure FDA0002380572830000012
余量为Al；其中，Mn、Cr和Ti的总质量百分含量为0.02～0.15wt％，Mn和Fe的总质量百分含量为0.02～0.1wt％，且Mn和Fe的总质量百分含量不为0.1wt％。
3.如权利要求2所述的6系铝合金材料，其特征在于，所述6系铝合金材料中包含等轴晶组织和纤维状组织。
4.如权利要求3所述的6系铝合金材料，其特征在于，所述等轴晶组织和所述纤维状组织的体积比为1：(0.5～1.5)。
5.如权利要求1～4任一所述的6系铝合金材料，其特征在于，所述6系铝合金材料的屈服强度大于430MPa，拉伸强度大于440MPa。
6.一种6系铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：按如权利要求1～4任一所述的6系铝合金材料中金属元素含量获取金属原料组分，铸锭后依次进行均质处理、冷却处理、挤压处理和时效处理，得到6系铝合金材料。
7.如权利要求6所述的6系铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述均质处理的步骤包括：将铸锭后的金属材料在温度为570～580℃的条件下保温2～10小时；和/或，
所述冷却处理的步骤包括：将均质处理后的金属材料在3～8小时内冷却至300℃以下；和/或，
所述挤压处理的步骤包括：将冷却处理后的金属材料以挤压棒温度为510～580℃，挤压速度为3～5米/分钟，出口温度为520～570℃的条件进行挤压处理；和/或，
所述时效处理的步骤包括：将挤压处理后的金属材料在温度为170～200℃的条件下保温2～24小时。
8.如权利要求7所述的6系铝合金材料的制备方法，其特征在于，将铸锭后的金属材料在温度为570～580℃的条件下保温2～10小时的步骤包括：将铸锭后的金属材料在2～12小时内升温至480～540℃保温2～6小时；然后升温至540～570℃保温4～10小时；再升温至570～580℃保温2～10小时。
9.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包含有如权利要求1～5任一所述的6系铝合金材料，或者包含有如权利要求6～8任一所述方法制备的6系铝合金材料。
10.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端为基于5G通信技术的移动终端。
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Denomination of invention: 6 series aluminum alloy and its preparation method, mobile terminal

Effective date of registration: 20220119

Granted publication date: 20210921

Pledgee: China Co. truction Bank Corp Dongguan branch

Pledgor: Guangdong Zhongse Yanda New Material Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980000786

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